Ильин В.А. Краткий справочник гальванотехника - файл n1.doc

приобрести
Ильин В.А. Краткий справочник гальванотехника
скачать (413 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3093kb.30.01.2008 21:50скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   42
В. А. ИЛЬИН


КРАТКИЙ

СПРАВОЧНИК

ГАЛЬВАНОТЕХНИКА

Санкт-Петербург

ПОЛИТЕХНИКА”

1993

Оглавление


Оглавление 2

ПРЕДИСЛОВИЕ 5

Глава 1 6

РАСТВОРЫ. КОРРОЗИЯ И ВЫБОР ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ 6

1. Водные растворы 6

2. Свойства электролитических покрытий. Определение площади катодной поверхности 31

Глава 2 39

МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ГАЛЬВАНОТЕХНИКЕ И ПРОИЗВОДСТВЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ 39

3. Растворители, кислоты, щелочи, соли и вспомогательные материалы 39

4. Аноды 49

5. Материалы для изготовления печатных плат 51

Глава 3 54

ОБОРУДОВАНИЕ 54

И ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОСНАЩЕНИЕ 54

6. Оборудование для подготовительных операций 54

7. Оборудование для гальванических операций 56

8. Оборудование для производства печатных плат 59

9. Вспомогательное оборудование 60

Глава 4 63

ПОДГОТОВКА ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ К ПОКРЫТИЮ 63

10. Механические способы подготовки 63

11. Химические способы подготовки 68

Глава 5 78

ЗАЩИТНЫЕ ПОКРЫТИЯ 78

12. Цинкование 78

13. Кадмирование 88

Глава 6 94

ОЛОВЯНИРОВАНИЕ И СВИНЦЕВАНИЕ 94

14. Покрытие оловом и его сплавами 94

15. Свинцевание 103

Глава 7 105

ЗАЩИТНО-ДЕКОРАТИВНЫЕ ПОКРЫТИЯ 105

16. Назначение и выбор 105

17. Меднение и покрытия медными сплавами 106

18. Электроосаждение никеля 112

19. Хромирование 117

Глава 8 120

ПОКРЫТИЯ ДРАГОЦЕННЫМИ МЕТАЛЛАМИ 120

20. Серебрение 120

21. Золочение 126

22. Палладирование и родирование 129

Глава 9 133

ПОКРЫТИЯ СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ 133

23. Износостойкие покрытия хромом, железом и никелем. Композиционные покрытия 133

24. Гальванические покрытия деталей из легких сплавов 135

25. Покрытия с заданными магнитными свойствами 138

Глава 10 139

МЕТАЛЛИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ 139

26. Подготовка поверхности 139

27. Химическое меднение 143

Глава 11 146

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРОИЗВОДСТВА ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ 146

28. Назначение печатных плат и методы их изготовления 146

29. Механическая обработка в процессах изготовления печатных плат 151

30. Получение защитного рисунка 154

31. Химическое и гальваническое меднения 161

32. Защитное покрытие сплавом олово—свинец 164

33. Травление меди 166

Глава 12 170

АНОДНЫЕ СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ 170

34. Анодирование алюминия 170

35. Электролитическое полирование 174

38. Анодное оксидирование меди, ее сплавов и титана 178

Глава 13 180

НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ (НЕОРГАНИЧЕСКИЕ) ПОКРЫТИЯ 180

37. Оксидирование и фосфатирование черных и цветных металлов 180

38. Пассивирование металлов 183

Глава 14 187

БЕСТОКОВЫЕ (ХИМИЧЕСКИЕ) МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ПОКРЫТИЯ 187

39. Химическое никелирование 187

40. Бестоковое (химическое) осаждение олова, серебра, золота, палладия 192

Глава 15 195

БЕЗОТХОДНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 195

В ГАЛЬВАНИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ 195

41. Малоотходная технология. Утилизация отходов 195

42. Безотходная технология 199

Глава 16 201

КОНТРОЛЬ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И КАЧЕСТВА ПОКРЫТИЙ 201

43. Контроль электролитов 201

44. Контроль качества покрытий 204

Глава 17 207

НОРМИРОВАНИЕ РАСХОДА МАТЕРИАЛОВ 207

45. Расход растворимых анодов 207

46. Расход химикатов 208

Глава 18 212

ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 212

47. Общие правила по охране труда и технике безопасности 212

48. Правила обращения с токсичными растворами 215

49. Индивидуальные средства защиты 216

и оказание первой помощи пострадавшим 216



ПРЕДИСЛОВИЕ


Гальванотехника в современном производстве занимает осо­бое место, так как средствами гальванотехники достигается не только традиционная защита от коррозии, но и обеспечение важ­ных функциональных свойств поверхности изделий. К таким свойствам относятся повышение электропроводности, износо­стойкости поверхности; способность к пайке; придание специфи­ческих магнитных свойств и т. п.

В последние годы широкое распространение получили способы гальванической металлизации пластмасс, керамики и других диэлектриков, позволяющие удачно сочетать дешевые материалы и простые методы формообразования с металлическими свойствами поверхности изделий.

В производстве станков с программным управлением, робототехнических комплексов и средств вычислительной техники основ­ным конструкционным элементом являются печатные платы, при изготовлении которых также широко применяются химико-галь­ванические процессы.

В настоящем справочнике в краткой форме представлены необ­ходимые сведения как о гальванических процессах массового применения, так и о специфических процессах, перечисленных выше. В справочнике даются также некоторые рекомендации по организации малоотходного и безотходного производства гальва­нопокрытий, направленные на значительное снижение сброса катионов тяжелых металлов в стоки гальванического цеха.

Все замечания и пожелания по справочнику и возникающие у читателей вопросы просим направлять по адресу: 191011, Санкт-Петербург, Инженерная ул., 6, издательство «Политехника».

Глава 1

РАСТВОРЫ. КОРРОЗИЯ И ВЫБОР ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ

1. Водные растворы


В практической деятельности гальванотехнику приходится выполнять несложные расчеты для определения количества расходуемых материалов, концентрации растворенных в воде веществ и количества компонентов для приготовления и корректирования электролитов. Необходимые исходные данные содержатся в табл. 1—10.

В табл. 1 приведены атомные номера, валентность и атомные массы элементов, в табл. 2 — физические константы металлов. В табл. 3—8 представлены зависимости между концентрациями и плотностью растворов кислот, щелочей и некоторых других веществ, применяемых в гальванотехнике.

Пересчет концентрации Р, выраженной в процентах, на концентрацию С в граммах на литр производится по формуле



где  — плотность раствора, г/см3.

Пересчет концентрации W, выраженной в нормальности, на концентрацию С, выраженную в граммах на литр, производится по формуле



где М — молекулярная масса; z — валентность.

В табл. 9 представлены данные о содержании металлов в их соединениях, которые обычно применяются при составлении электролитов гальванических ванн, а в табл. 10 —концентрация некоторых материалов в состоянии поставки.

В табл. 11 приведены значения удельных электрических сопротивлений некоторых растворов; эти величины позволяют судить об электропроводности электролитов гальванических ванн.
Таблица 1

Атомные номера, валентность и атомная масса элементов


Элемент

Символ

Атомный номер

Валентность

Атомная масса

i

Элемент

Символ

атомный номер

Валентность

Атомная масса

Молибден

Мо

42

3; 4;

95,94

Азот

N

7

3; 5

14,00










6




Алюминий

А1

13

3

26,98

Натрий

Na

11

1

22,99

Барий

Ва

56

2

137,33

Никель

Ni

28

2; 3

58,70

Бериллий

Be

4

2

9,01

Олово

Sn

50

2; 4

118,69

Бор

В

5

3

10,81

Палладий

Pd

46

2; 4;

100,40

Бром

Вг

35

1; 3;

79,90










6













5; 7




Платина

Pt

78

2; 4

195,09

Ванадий

V

23

3; 5

50*94

Родий

Rh

45

3

102,91

Висмут

Bi

83

3; 5

208,98

Ртуть

Hg

80

1; 2

200,59

Водород

Н

1

1

1,00

Свинец

Pb

82

2; 4

207,?0

Вольфрам

W

74

6

183,85

Селен

Se

34

2; 4;

78,96

Железо

Fe

26

2; 3;

55,85










6













6; 7




Сера

S

16

2; 4;

32,06

Золото

Аи

79

1; 3

196,97










6




Индий

In

49

3

114,82

Серебро

Ag

47

1

107,87

Йод

J

Ба

1; 3;

126,9

Стронций

Sr

38

2

87,62










5; 7




Сурьма

Sb

51

3; 5

121,75

Кадмий

Cd

48

2

112,41

Титан

Ti

22

3; 4

47.90

Калий

К

19

1

39,09

Углерод

С

6

2; 4

12,01

Кальций

Са

20

2

40,08

Фосфор

P

15

3; 5

30,97

Кислород

О

8

2

15,999

Фтор

F

F

1

18,99

Кобальт

Со

27

2; 3

58,93

Хлор

Cl

17

1; 3;

35,45

Кремний

Si

14

4

28,08










5; 7




Магний

Mg

12

2

24,31

Хром

Cr

24

2; 3;

61,99

Марганец

Mn

25

2; 4;

54,94










6













6; 7




Цинк

Zn

30

2

65,33

Медь

Си

29

1; 2

63.54



Таблица 2

Физические константы металлов


Металл

Плотность, г/см3

Температура плавления, С

Удельное электрическое сопротивление, Оммм

Удельная теплоемкость, Дж/(кгК)

Теплопроводность, Вт/(мК)

Коэффициент линейного расширения

Алюминий

2,70

660

0,028

896,0

20С.ОО

23,8

Ванадий

6,90

1720

0,190

602,0

— •

7,8

Висмут

9.87

271

1,190

125,6

8,37

12,0

Вольфрам

19,30

3380

0,050

134,0

159,10

4.5

Железо

7,86

1635

0,097

465,0

72.80

11,4

Золото

19,30

1063

0,023

130.0

314,00

14,2

Индий

7,31

156

0,084

234,4

23,90

41.7

Кадмий

8,64

321

0.076

230,0

92,90

24.7

Кобальт

8,63

1492

0,097

389,3

71,20

12.3

Магний

1,74

660

0,048

1017,0

171,70

26,0

Марганец

7,30

1260

0,050

505,6

50,20

23,0

Медь

8,93

1083

0,017

385,0

384,00

16,5

Молибден

10,20

2625

0,054

251,0

146,00

5,3

Никель

8,90

1453

0,071

448,0

90,00

13,0

Олово

7.28

232

0,113

218,0

50,00

26.7

Палладий

12,0

1555

0,107

286,0

67,00

10,6

Платина

21,45

1770

0,110

134,0

70,00

8.9

Родий

12,44

1966

0,047

247,0

87,90

9,0

Свинец

11,34

327

0,208

130,0

35,60

29,0

Серебро

10,50

960

0,016

234,4

408,00

19,5

Сурьма

6,67

630

0,406

209,3

54,40

10.8

Титан

4,50

1820

0,800

473,1

37,70

8,5

Хром

7,90

1890

0,131

460,5

272,10

6,6

Цинк

7,13

419,5

0,061

389,0

125,60

29,5



Таблица 3

Соотношение плотности и концентрации водных растворов кислот при 20 °С


Плотность, г/см3

Концентрация, %

Концентрация, г/л

Соляная

Азотная

Серная

Соляная

Азотная

Серная

1,03

6,43

5,78

4.75

66,2

59,5

48,9

1,04

8,49

7.53

6,24

88,3

78,3

64,9

1,05

10,52

9,26

7,70

110,5

97,2

80,8

1,06

12,51

10.97

9,13

132,6

116,3

96,8

1 ОТ

14,50

12,65

10,56

155,5

135,4

113,0

1.08

16,47

14,31

12,00

177,9

154,5

129,6

1.09

18,43

15,95

13.36

200,9

173,8

145,6

1,10

20,4

17,60

14,70

224,4

193,6

161,7

1,11

22,33

19,19

16,08

247,8

213,0

178.5

1.12

24,25

20,80

17,43

271,6

233,0

195,2

1,14

28.»

23,94

20.13

321,7

272.9

229,4

1,16

32, Н

27,00

22,60

372,8

313,2

262,2

1,18

36,23

30,00

25,20

427,5

354,0

297,4

1,19

38,39

31,47

26,50

456,0

374,5

315,4

1,20

-

32,94

27.70

-

394,8

332,4

1.25

-

40,58

38,82

-

411,7

485,3

1,30

-

48,42

39,70

-

629,5

516,1

1,40

-

67,00

50,50

-

938,0

707,0

1,45

-

79,43

55,45

-

1150,0

804,0

1,50

-

96.73

60,17

-

1450,0

902,5

1,60

-

-

69,09

-

-

1105,0

1,70

-

-

70,63

-

-

1200,0

1,71

-

-

87,70

-

-

1578.0



Таблица 4
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   42


КРАТКИЙ СПРАВОЧНИК
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации